组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积常数相关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.85 引用次数:49 题号:22248905
以石膏矿(主要含2CaSO4•H2O,还含有少量Al2O3、Fe2O3、SiO2)为原料制取CaCl2溶液和(NH4)2SO4晶体,一种工艺流程如下:

(1)浸取前将石膏矿粉碎,其目的是___________
(2)“浸取”时,发生反应:CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)。达到平衡时,溶液中=___________。[已知:Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9]
(3)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可得到(NH4)2CO3溶液,其化学方程式为___________,浸取时控制反应温度在60~70℃,控温方法是___________
(4)“滤渣”的主要成分是Al2O3、Fe2O3___________;“一系列操作”为:加入适量稀硫酸,然后经过减压蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子Fe3+Al3+Ca2+
开始沉淀的pH1.83.411.3
沉淀完全的pH3.24.8
pH=8.3时,Al(OH)3开始溶解
则“调pH”中需要调节的pH范围___________

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解题方法
【推荐1】高铁酸钾()是一种暗紫色固体,在低温碱性条件下比较稳定,微溶于KOH浓溶液。工业上湿法制备的流程如图:

(1)基态Fe原子的价层电子的运动状态有_______种。
(2)请比较工业上湿法制备的条件下的溶解度大小:_______(填“>”、“<”或“=”)
(3)将粗品[含有、NaCl等杂质]转化为的实验方案为:
a.在不断搅拌下,将粗品溶于冷的3 KOH溶液中,快速过滤除去等难溶的物质。
b.将滤液置于_______中,向滤液中加入_______,过滤。
c.对产品进行洗涤时使用乙醇,其目的是_______(答两点)。
(4)测定高铁酸钾样品的纯度:
①称取0.5000 g高铁酸钾样品,完全溶解于KOH浓溶液中,再加入足量亚铬酸钾{}反应后配成100.00 mL溶液。
②取上述溶液20.00 mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至,用0.1000 的硫酸亚铁铵滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液12.00 mL。
已知测定过程中发生如下反应:。计算样品中的质量分数:_______
(5)高铁酸盐具有强氧化性,溶液pH越小氧化性越强,可用于除去废水中的氨、重金属等。的浓度与pH关系如图1所示;用除去某氨氮()废水,氨氮去除率与pH关系如图2所示;用处理浓度为0.12 的含锌废水{},锌残留量与pH关系如图3所示。[已知:反应生成的过程中,可以捕集某些难溶金属的氢氧化物形成共沉淀]

①图2中,pH越大氨氮的去除率越大,其原因可能是_______
②图3中,时锌的去除率比时大得多,其原因是_______。(从锌元素的存在形态角度说明)
2022-05-21更新 | 244次组卷
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【推荐2】二氧化钛和三氧化钨(TiO2/WO3)纳米异质结薄膜广泛应用于光催化、光电催化和传感器等领域。从废弃薄膜中回收钛和钨等稀缺金属既有利于资源综合利用又避免污染环境,以下是TiO2/WO3纳米异质结薄膜回收的工艺流程:

已知:I.乙胺是无色极易挥发的液体,结构简式为CH3CH2NH2,呈碱性,与酸发生反应:CH3CH2NH2+H=
Ⅱ.酸性条件下,Na2WO4与乙胺“萃取”发生反应:2(CH3CH2NH3)2WO4
Ⅲ.TiOSO4易溶于水,属于强电解质;偏钛酸难溶于水,其化学式可表示为H2TiO3或TiO(OH)2,室温时,Ksp[TiO(OH)2]=1.0×10−27
回答下列问题:
(1)“碱浸”时需要不断搅拌的原因___________
(2)“萃取”前,需要将“滤液I”的pH调整到3.5左右,目的是________
(3)“反萃取”步骤中,加入的试剂a最佳是________ (填标号)。
A.NaOH溶液                  B.氨水                  C.NH4Cl溶液
(4)写出“酸煮”步骤的化学反应方程式___________
(5)在制TiO2 “水煮”时加水并加热的目的是___________
(6)检验“过滤Ⅲ”所得H2TiO3是否洗涤干净的方法是___________
(7)室温下测得“滤液Ⅲ”的pH=2,则此时滤液中c(TiO2+)为___________
2023-09-29更新 | 409次组卷
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【推荐3】工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法。该法的工艺流程为:CrO Cr2OCr3+ Cr(OH)3
(1)流程第①步存在平衡:2 CrO+2H+ Cr2O+H2O,能说明第①步反应达平衡状态的是_____。(填序号)
A.Cr2O和CrO的浓度相同   B.2v Cr2Ov CrO   C.溶液的颜色不变
(2)流程第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)。常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-5mol/L时溶液的pH为_____
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。请用电极反应方程式解释下列原因:
(3)用Fe做电极的原因是_____,在阴极附近溶液pH升高的原因是_____
2020-12-11更新 | 74次组卷
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